霉菌毒素的知識(shí)都在這里了！

IMCTT 2017-9-2 09:59

1496 來(lái)自: 華大瑞爾

簡(jiǎn)介

霉菌毒素是霉菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的對(duì)動(dòng)物、人類和農(nóng)作物具有較大毒性的次級(jí)代謝產(chǎn)物。

霉菌毒素是啥

　　霉菌毒素是霉菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的對(duì)動(dòng)物、人類和農(nóng)作物具有較大毒性的次級(jí)代謝產(chǎn)物。飼料及飼料原料在田間、加工、運(yùn)輸以及儲(chǔ)存的過(guò)程中都可能產(chǎn)生霉菌毒素。它們可通過(guò)飼料或食品進(jìn)入人和動(dòng)物體內(nèi)，引起人和動(dòng)物的急性或慢性毒性。損害機(jī)體的肝臟、腎臟、免疫系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)等。迄今為止，人類所發(fā)現(xiàn)的霉菌毒素就有三百多種。

霉菌毒素來(lái)源

　　收獲前霉菌毒素的來(lái)源

　　任何生長(zhǎng)中的農(nóng)作物，包括飼草和谷物等，都容易受到霉菌的污染同時(shí)產(chǎn)下霉菌毒素。霉菌在隨農(nóng)作物由田間向飼料加工廠再向飼料槽的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，可能不會(huì)存活下來(lái)，但是霉菌毒素卻完整地保留了下來(lái)。

　　飼料原料看上去顏色外觀都不錯(cuò)，常規(guī)指標(biāo)檢測(cè)分析結(jié)果也不錯(cuò)。但往往就是這些不錯(cuò)的原料很可能早就已經(jīng)成為霉菌毒素的避風(fēng)港了。很多人對(duì)霉菌毒素都存在這樣的認(rèn)識(shí)誤區(qū)。

　　收獲后霉菌毒素的來(lái)源

　　收獲后的農(nóng)作物，如果在貯存、運(yùn)輸、加工、保藏的過(guò)程中外環(huán)境滿足霉菌的生長(zhǎng)需求，霉菌是會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)產(chǎn)毒的。此時(shí)霉菌毒素會(huì)一直積累疊加，最終危害動(dòng)物機(jī)體而不自知。曲霉菌（Aspergillu）和青霉菌（Penicillium）是作物收獲后導(dǎo)致作物霉變危害最大的霉菌。

霉菌毒素種類

　　霉菌毒素是由一些真菌類，特別是曲霉菌、鐮刀霉、青霉菌、鏈格孢菌等真菌產(chǎn)生。這些霉菌毒素由幾百種化學(xué)成分不同的有毒化合物組成。飼料中其中最常見(jiàn)的霉菌毒素有：

　　黃曲霉毒素B1（Aflatoxin：AFB1）

　　赭曲霉毒素 A（Ochratoxin：OTA）

　　單端孢霉烯：A型（Trichothecene：T-2）、B型（嘔吐毒素Deoxynivalenol：DON）

　　玉米烯酮（Zearalenone：ZEN）

　　伏馬菌素（Fumonisin： FB）

　　（Sweeney和 Dobson，1998）。

霉菌毒素特性

　　1、高效性：很低的濃度即能產(chǎn)生明顯的毒性（μg/kg）。在污染比較嚴(yán)重的幾種霉菌毒素當(dāng)中，黃曲霉毒素 B1（AFB1）是具有很強(qiáng)毒性的一種毒素，其毒性是氰化鉀的10倍，砒霜的68倍，被世界衛(wèi)生組織的腫瘤研究機(jī)構(gòu)（IARC）列為Ⅰ類致癌物質(zhì)，并且 AFB1 的存在極為普遍，在農(nóng)作物和飼料中廣泛存在。主要損害肝臟功能并有強(qiáng)烈的致癌、致畸、致突變作用，能引起肝癌，還可以誘發(fā)骨癌、腎癌、直腸癌、乳腺癌、卵巢癌等。

　　2、高穩(wěn)定性：低分子化合物，非常穩(wěn)定，可耐高溫。黃曲霉素具有比較穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，只有在280℃以上高溫下才能被破壞，它對(duì)熱不敏感，100℃/20小時(shí)也不能將其黃曲霉素完全去除。

　　3、富集性：抗化學(xué)生物制劑及物理的滅能作用，可以在生物鏈中不斷傳播、富集。原本被分泌及污染而殘留在土壤中的霉菌毒素會(huì)被后來(lái)種植的谷物所吸收，從而引起更多霉菌毒素污染及感染的問(wèn)題。

　　4、特異性：分子結(jié)構(gòu)不同毒性相差很大。如黃曲霉毒素族有黃曲霉毒素B1，B2，M1，M2，毒性均不一樣。

　　5、協(xié)同性：由于農(nóng)作物可能被幾種真菌共同污染，因此，飼料中可能同時(shí)存在幾種霉菌毒素。

　　6、相加性：當(dāng)兩種以上的霉菌毒素混合在一起造成的傷害，會(huì)比個(gè)別霉菌毒素單獨(dú)造成的傷害總和還要大。

▲表1 霉菌毒素間的相互作用

　　7、污染地域性：動(dòng)物飼料及農(nóng)產(chǎn)品中霉菌毒素的產(chǎn)生具有一定的地域性。例如，熱帶和亞熱帶區(qū)域是曲霉菌生長(zhǎng)的最佳環(huán)境。盡管如此，飼料和農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易的全球化導(dǎo)致霉菌毒素在全世界范圍內(nèi)傳播。

▲表2 2013年部分省份玉米中霉菌毒素超標(biāo)檢出率

　　由表2中數(shù)據(jù)可得出：山西、山東、云南、河北、陜西、河南地區(qū)玉米嘔吐毒素污染相較東北、湖北、云南地區(qū)嚴(yán)重；而河南地區(qū)玉米黃曲霉毒素B1污染最嚴(yán)重。另在檢測(cè)中還發(fā)現(xiàn)，所有玉米原料中都或多或少的存在霉菌毒素污染的情況，只是存在的霉菌毒素劑量大小不同。動(dòng)物長(zhǎng)期飼喂含有較低劑量的霉菌毒素會(huì)造成慢性中毒，導(dǎo)致一系列亞臨床癥狀的發(fā)生。個(gè)人認(rèn)為防毒比治毒更關(guān)鍵！慢性中毒危害遠(yuǎn)大于急性中毒！

　　8、隱蔽性：霉菌毒素檢測(cè)時(shí)也常受到小分子物質(zhì)（糖苷，葡糖苷酸，脂肪酸酯和蛋白質(zhì)）的掩蓋，這些小分子物質(zhì)與霉菌毒素結(jié)合在一起，導(dǎo)致檢測(cè)值為錯(cuò)誤的陰性結(jié)果。最終，這些被掩蓋的霉菌毒素不能被傳統(tǒng)的分析方法所檢測(cè)。但這些結(jié)合到霉菌毒素上的分子可能在消化過(guò)程中被解除，從而釋放出霉菌毒素，危害動(dòng)物健康。

污染現(xiàn)狀

▲圖1 2013年我國(guó)玉米中霉菌毒素污染情況

　　由圖可以看出，國(guó)內(nèi)98%的飼料原料已經(jīng)受到霉菌毒素的污染了!

作用機(jī)理

　　黃曲霉毒素 B1能抑制 DNA 的合成、抑制RNA酶的活性、信使RNA以及蛋白質(zhì)的合成。還可以導(dǎo)致染色體異常，微核的產(chǎn)生、姐妹染色單體的交換、DNA的無(wú)序合成、染色體鏈的斷裂，以及在人類和嚙齒類細(xì)胞中形成加合物（ Giuseppina 等，2003）。

　　赭曲霉毒素 A是抑制蛋白質(zhì)合成的關(guān)鍵酶，其可降低蛋白質(zhì)的合成效率，進(jìn)而影響DNA和 RNA的合成（王曉峰，2003）。

　　在體外玉米烯酮能引起姐妹染色單體的交換、染色體的斷裂以及中國(guó)倉(cāng)鼠卵母細(xì)胞的多倍性。在小鼠和大鼠上也觀察到玉米烯酮誘導(dǎo) DNA加合的現(xiàn)象。

　　單端孢霉烯是已知蛋白質(zhì)合成的抑制劑，該毒素結(jié)合于肽基轉(zhuǎn)移酶，此酶是60S核糖體亞基的一個(gè)重要組成部分（Feinberg 和McLaughlin，1989）。此外，單端孢霉烯還能抑制 DNA和 RNA 的合成（WHO，1990）。

霉菌毒素危害

　　對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及消化利用率的影響

　　霉菌能使飼料脂肪迅速變質(zhì)，蛋白質(zhì)消化率降低，嚴(yán)重降低飼料中賴氨酸和精氨酸水平，使飼料代謝能減少（遲俊和于安琳，1998）。

　　對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響

　　高水平（3.5 mg/kg 飼料）的黃曲霉毒素的混合物，能降低肉仔雞體增重，增加肝臟和腎臟的重量（Smith 等，1992）。黃曲霉毒素同時(shí)也使血液尿素氮的水平升高，血清總蛋白、白蛋白、甘油三脂和血清磷水平降低。

　　單胃動(dòng)物特別是豬對(duì)脫氧雪腐鐮刀菌烯醇更為敏感。Danicke（2002）報(bào)道，對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能起抑制作用的日糧脫氧雪腐鐮刀菌烯醇臨界濃度，豬為 1 mg/kg飼料。

　　Southern 和 Clawson 等（1979）給育成豬飼喂含有不同水平（0.02、0.385、0.75、 1.48 mg/kg飼料）的黃曲霉毒素的飼糧，當(dāng)黃曲霉毒素濃度在0.385 mg/kg以上時(shí)，平均日增重隨濃度的升高呈線性降低。

　　Huff等（1988）發(fā)現(xiàn)給豬飼喂含有黃曲霉毒素（2 mg/kg飼料）、赭曲霉毒素A（2 mg/kg飼料）或者同時(shí)含有這2種毒素的飼料，體增重分別降低 26 %、24 %和52 %。豬采食霉菌毒素污染的飼糧，其血清白蛋白、總蛋白和血清尿素氮的水平降低，這表明豬生長(zhǎng)速度的降低可能是由于蛋白質(zhì)合成降低所致（ Lindemann 等，1993）。

　　斷奶仔豬飼喂被多種鐮刀霉菌毒素污染的飼糧，在21d的試驗(yàn)期中，生長(zhǎng)速度和采食量分別比對(duì)照組降低 34.6 %和 32.6 %（ Swamy 等，2002）

　　對(duì)動(dòng)物繁殖性能的影響

　　粉紅色鐮孢菌主要產(chǎn)生2種類型的霉菌毒素，非雌激素活性的單端孢霉烯（如去氧雪腐鐮刀菌烯醇）和雌激素樣活性的玉米烯酮及其代謝物玉米赤霉烯醇。玉米烯酮及其代謝物 α - 玉米赤霉烯醇、β-玉米赤霉烯醇具有和β -雌二醇相似的作用，可干擾動(dòng)物繁殖過(guò)程（ Diekman 和Green，1992）。

　　玉米烯酮會(huì)引起成年的繁殖母豬多方面的繁殖功能紊亂（Rainey等，1990）。Chang等（1979）報(bào)道，從斷奶到下一個(gè)妊娠期開(kāi)始連續(xù)飼喂含有25 ～100 mg/ kg玉米烯酮的飼糧能夠引起持續(xù)發(fā)情，假妊娠，甚至不育。

　　對(duì)動(dòng)物免疫機(jī)能的影響

　　霉菌毒素導(dǎo)致免疫抑制可表現(xiàn)為降低 T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的活性，抑制免疫球蛋白和抗體的產(chǎn)生，降低補(bǔ)體和干擾素的活性，損害了巨噬細(xì)胞的功能（Corrier，1991）。

　　對(duì)動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)的影響

　　霉菌毒素在動(dòng)物產(chǎn)品中會(huì)有一定的殘留。黃曲霉毒素和赭曲霉毒素A由于代謝較慢，在肉中的檢出率較高，而單端孢霉烯很快代謝，基本沒(méi)有殘留，只有在很高的濃度時(shí)才會(huì)在肉和奶中出現(xiàn)殘留（Fink，1989）。試驗(yàn)中已觀察到赭曲霉毒素 A由飼料向肉中轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象（Madsen 等，1982）。

解決辦法

　　物理方法

　　物理解毒法的研究熱點(diǎn)集中于使用各種霉菌毒素吸附劑。研究較多的吸附劑主要有活性炭、硅鋁酸鹽類和甘露聚糖。其中以硅鋁酸鹽類吸附劑應(yīng)用最為廣泛。目前使用霉菌毒素吸附劑是保護(hù)動(dòng)物免遭霉菌毒素危害的最實(shí)用的方法。但由于大多數(shù)霉菌毒素吸附劑的吸附特異性不強(qiáng)，因此，在飼料中的添加量不宜過(guò)高。

　　化學(xué)方法

　　一些霉菌毒素能被氫氧化鈣、單乙胺、臭氧或氨破壞。特別是氨的化合物，作為黃曲霉毒素污染的飼料的解毒方法，在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用。該法主要缺陷在于對(duì)黃曲霉毒素以外的其他霉菌毒素的結(jié)合效率不高以及過(guò)量的氨在飼料中的殘留可能危及動(dòng)物健康（ Alexander 等， 2001）。

　　微生物降解法

　　陳翔等（2016）分離得到的HDR-02菌株能夠高效降解黃曲霉毒素B1。它能把黃曲霉毒素B1（AFB1）轉(zhuǎn)化為無(wú)毒代謝物，同時(shí)HDR-02 既可以分泌胞外產(chǎn)物降解 AFB1，又可以利用菌體緊密吸附 AFB1實(shí)現(xiàn)脫毒。另HDR-02 既可以發(fā)揮自身益生特性，提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能；又可以緩解 AFB1對(duì)動(dòng)物肝臟的損傷，降低 AFB1對(duì)動(dòng)物養(yǎng)殖造成的損失。

　　來(lái)源：華大瑞爾

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